鏈條式抽油機的設(shè)計含開題及14張CAD圖

鏈條式抽油機的設(shè)計含開題及14張CAD圖,鏈條,抽油機,設(shè)計,開題,14,cad XXXXX XXX（設(shè)計）開題報告 課題名稱 鏈條式抽油機設(shè)計 學生姓名 學 號 所屬學院 專 業(yè) 班 級 指導教師 起止時間 XXXXX 開題報告正文 1、 本課題來源及研究的目的和意義； 抽油機是構(gòu)成“三抽”設(shè)備體系（抽油機、抽油桿、抽油泵）的主要組成部分。在抽油機的驅(qū)動下，通過抽油桿帶動抽油泵上下往復運動，實現(xiàn)無自噴能力油井機械式采油。 抽油機工作條件比較惡劣，全天候常年在野外連續(xù)作業(yè)，受交變載荷作用而導致內(nèi)應力積聚和應力腐蝕以致軸產(chǎn)生疲勞斷裂。因此要求抽油機具有良好的可靠性和耐久性，同時還要求抽油機具有性能領(lǐng)域?qū)?，調(diào)節(jié)范圍大，能源消耗低，易損件少，維護保養(yǎng)方便，對環(huán)境適應性強等特點。 現(xiàn)在抽油機種類很多，最常用的是游梁式抽油機，游梁式抽油機由于配重小使抽油桿在抽梁時要提升石油做功，用時還要克服游梁式和抽桿式的重力做功。但在回油行程時，游梁和抽油桿的自重又反過來對電機做功，因此游梁式抽油機能耗大，并且游梁式抽油機結(jié)構(gòu)限制了抽油機的行程，而限制的經(jīng)驗證明大行程和大提升力對提高抽油機的出油率十分有利。所以由于上述原因，現(xiàn)在研究了很多種無游梁式抽油機。無梁抽油機有相應配重，可以平衡抽油桿的自重，因此減少了很大一部分不必要的做功。另外，無游梁式抽油機的抽油沖程長，抽油力大，因此出油率有了很大的提高。但無梁式抽油機的結(jié)構(gòu)復雜，且部件磨損較為嚴重，壽命也相對較短，所以，現(xiàn)在需要研究出一種結(jié)構(gòu)簡單、易實現(xiàn)長沖程、使用壽命長、性能可靠、抽油率高的鏈條式抽油機，并對其常壞部件進行適當材料調(diào)整和形狀的修改，使其可以完善自身，從而更加適應作業(yè)需要。同時，通過此次研究也可以加深我對此領(lǐng)域的了解，以便在以后運用所學為抽油機的改造盡自己的一份力。 2、 本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 抽油機的產(chǎn)生和使用已經(jīng)有了百余年歷史，最早使用的游梁式抽油機距今已有120多年。而且在當今社會使用最多的依然是游梁式抽油機，其結(jié)構(gòu)以及原理也沒有太大變化。但是，隨著許多油田現(xiàn)在已經(jīng)進入后開采階段，油井含水量不斷上升，動液面不斷下降，出現(xiàn)水淹甚至強水現(xiàn)象，而新油田的開采也有不斷增加產(chǎn)層深度的趨勢，這就需要新型的無游梁式抽油機來實現(xiàn)其大載荷和長沖程的要求。 我國抽油機發(fā)展已經(jīng)有近四十年地歷史。50年代以進口為主，配置維修為輔，主要是前蘇聯(lián)CKH常規(guī)型游梁式抽油機。1975年以后制定并完善了國產(chǎn)抽油機技術(shù)標準。80年代實現(xiàn)了全部國有化，不僅滿足自給，還有部分出口。在此期間，我國抽油機技術(shù)有了迅猛地發(fā)展，瞄準世界最先進技術(shù)，等效采用或部分采用美國API標準，并引進美國拉夫金公司先進技術(shù)，從而使我國抽油機技術(shù)躋身世界先進行列。70年代以來，各種無游梁抽油機相繼制成并投入使用，標志著無桿抽油技術(shù)的發(fā)展方向和重要地位。也有相關(guān)專家指出，今后我國12型以上（含12型）的抽油機將大量采用無游梁抽油機，它在實現(xiàn)長沖程、大排量、重負載地同時，還具有體積小、重量輕、動負載小、耗能少等。 鏈條抽油機是我國研制成功的一種獨具風格的新型無游梁式抽油機，最早的鏈條抽油機采用了估計鏈條與H型機構(gòu)組成的換向機構(gòu)及其動平衡裝置。后來，發(fā)展為重塊平衡方式，采用柔性寬皮帶與懸繩器相連，通常稱為皮帶式抽油機。該類型抽油機具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、沖程長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點，并可以降低選點動載荷、改善抽油桿柱的受力狀況及降低減速箱扭矩和電動機功率。該類型抽油機與傳統(tǒng)鏈條抽油機整體結(jié)構(gòu)基本一致，電動機輸出動力經(jīng)減速后帶動主鏈輪轉(zhuǎn)動，傳動鏈兩側(cè)上下往復運動帶動平衡重上下往復運動，抽油桿通過鋼絲繩與平衡重柔性連接，從而帶動抽油桿上下往復運動實現(xiàn)抽油。 3、 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 1、總體尺寸設(shè)計：這個需要參考其它設(shè)計地方案，根據(jù)一些參考數(shù)據(jù)來確立自己所設(shè)計地鏈條式抽油機其總體尺寸和各部件尺寸。 2、對其各部分進行運動分析和編程計算：通過其運動規(guī)律還、理論原理和一些計算機編程軟件對其結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)地、全面地分析。 3、載荷分析和平衡計算：根據(jù)力學原理對其進行虛擬假設(shè)加力，然后通過力學計算對抽油機進行各主要部位地承載計算。對于其平衡計算，可以根據(jù)預定平衡塊地重量和其所需要面對地負載進行數(shù)學計算，以此來完成。 4、受力分析及編程計算：通過所學地力學知識及一些已經(jīng)運用較為成熟的編程對所設(shè)計地抽油機進行各方面的受力計算。 5、主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算:通過對以前設(shè)計的抽油機進行分析，在對其使用后產(chǎn)生地問題進行合理地考量后，對主要的部件進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和合理調(diào)配安排，以減少其不足之處。然后在通過一系列地計算來證明其可靠度和實用性。 4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路； 鏈條抽油機自80年代初推廣以來，因受社會環(huán)境和野外作業(yè)工況的影響，氣平衡式鏈條抽油機的優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮，反而給現(xiàn)場操作人員帶來管理上的麻煩，如空氣壓縮機、閥門和儀表等經(jīng)常被盜，平衡缸、空氣包密封不嚴以及密封件老化等，致使鏈條抽油機平衡系統(tǒng)處于不平衡狀態(tài)，造成零部件過早磨損，甚至導致抽油桿早期疲勞斷裂，電動機和減速器過早損壞。此外，往返架導向輪和導軌之間常發(fā)生嚴重磨損，使其它零部件受力不均衡而過早損壞。以上問題，造成頻繁停機維修，不僅增加了修理費用，而且嚴重影響了原油的生產(chǎn)。因此，對鏈條抽油機的改造成了當務(wù)之急。在鏈條抽油機改造中，對原鏈條抽油機的薄弱環(huán)節(jié)做了認真分析，確定了改造的三個原則：一是降低抽油機的故障率，確保整機的可靠性；二是力求降低制造成本，減少零部件制造，盡可能選用原來的通用件，舍去平衡缸、空氣包等氣平衡附件，在往返架主體上懸掛一個配重箱；三是力求不改變主要技術(shù)參數(shù)，如沖程、沖次、最大懸點載荷及相對井口安裝位置等保持不變。 進行改造地方法及思路： 4.1.氣平衡改為重力平衡 氣平衡系統(tǒng)由于受磨損、漏氣及其他因素的影響，使抽油機經(jīng)常于不平衡狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，從而導致整機過早損壞和可靠性變差。鑒于目前油田待修理的鏈條抽油機數(shù)量較多的狀況，先從平衡原理上進行改進，采用較可靠的重力平衡代替氣平衡，去掉平衡缸、平衡鏈輪和空氣包，加固往返架主體，配掛放置平衡塊的配重箱，最大平衡重達6500kg。根據(jù)懸點載荷的不同，選擇相應的重力平衡。調(diào)整平衡的簡單方法是：抽油機運行時，斷開電動機主電源，使其自由停止，觀察懸點是否居中，即可判斷所需平衡塊的多少。若懸點在上死點，說明平衡重過大，需減少平衡塊；反之，則增加平衡塊。比較精確的方法是測量上、下沖程電流的大小，根據(jù)電流的變化，增減平衡塊。當上沖程電流大于下沖程電流時，說明平衡重不足，在平衡箱內(nèi)應增加平衡塊；反之，則減少平衡塊，最小可微調(diào)至16.7kg,以上、下沖程電流差為1～3A為宜。這樣調(diào)整抽油機的平衡非?？煽?，效果較好。 4.2、增設(shè)導向機構(gòu) 由于平衡方式的改變，而原傳動系統(tǒng)不變，會對往返架主體產(chǎn)生一個側(cè)翻力矩，更加劇了導向輪的磨損。因此，把原4個導向輪改為12個，形成三面包圍導軌結(jié)構(gòu)，增加了導向的可靠性；把原導向輪滑動軸承改為滾動軸承，這樣既克服了偏心力矩，又解決了導向輪嚴重磨損問題，而且更換維修方便。 4.3.改善潤滑系統(tǒng) 潤滑不充分是造成機器零部件過早磨損的主要原因。鏈條抽油機原有的潤滑系統(tǒng)不能對換向機構(gòu)實施潤滑，致使換向機構(gòu)早期磨損，并產(chǎn)生換向噪音，甚至影響換向機構(gòu)正常運轉(zhuǎn)。為此，重新設(shè)計潤滑系統(tǒng)，增加對換向機構(gòu)及導軌的潤滑，可明顯減輕機件的磨損，降低換向噪音，從而提高了整機的使用壽命。 4.4.重新調(diào)整加固導軌 原鏈條抽油機的導軌由于平衡方式的改變而變得比較薄弱，為了與整機平衡系統(tǒng)匹配，通過增加壓板來加固導軌。還通過逐臺調(diào)整，保證了導軌的直線度。 4.5.增設(shè)失載保護裝置 為了防止光桿或鋼絲繩斷裂而引起重達6t的往返架主體突然下落，進而撞擊破壞機架，設(shè)計了電磁式失載保護裝置。當發(fā)生失載時，主電源即自動切斷使重錘下落，實施剎車。待故障處理后，按下控制箱內(nèi)的復位按鈕，使重錘復位。 5、 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 為了完成本課題，需要一些實地考察及實物檢驗。但是由于部分原因，無法完成實地考察及實物檢驗。所以，對于這些問題只有通過本人進行上網(wǎng)搜索相關(guān)論文、報道和視頻來輔助完成此次課題任務(wù)。 本文也涵蓋了大量的計算和編程，所以對于這個本人將通過以往所學過的知識和設(shè)計期間內(nèi)的學習與之相關(guān)的知識來更好的完成這個設(shè)計。 6、 完成本課題的工作方案及進度計劃； 6.1工作方案： 1、課題大部分相關(guān)信息通過老師輔導及上網(wǎng)查找來補充和完善； 2、通過對曾經(jīng)學習過的知識進行靈活運用來完成課題 6.2擬定工作進度（以周為單位）： 第1到2周： 熟悉題目,開始查閱資料，完成開題報告。 第3到4周： 消化資料，設(shè)計方案。 第5周： 方案研究，確定具體方案，做出開題報告。 第6到7周： 進行結(jié)構(gòu)分析，計算。 第8到9周： 進行設(shè)計結(jié)構(gòu)草圖。 第10到11周：完成圖紙，進行設(shè)計論文。 第12到13周：完成設(shè)計論文，準備有關(guān)畢業(yè)答辯。 第14周： 交畢業(yè)設(shè)計的各種資料，并進行答辯。 主要參考文獻 [1] 張連山.我國抽油機的發(fā)展趨勢[J].鉆采工藝，1996，19（6）. [2] 馮耀忠，李光，韓煒等.國外抽油技術(shù)的新發(fā)展[J].石油機械，2000，28（10）. [3] 張連山.也論抽油機應具備的基本性能[J].石油機械，1995，23（11）. [4] 張連山.我國有桿技術(shù)發(fā)展前景[J].石油機械，1992，20（8）. [5] 孔昭瑞.國內(nèi)抽油機的發(fā)展趨向[J].石油機械，1995，23（2）. [6] 杜風華，李新華.勝利油田氣平衡式鏈條抽油機技術(shù)改造[J].鉆采工藝，2002，25 [7] LCJ1250鏈條抽油機平衡方式改造的實踐[J].石油機械，1999，26（6） 學生簽名 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日